“互聯網+”智能化系統在信息管理中的研究與應用

金艷

摘 要：智能化信息系統和互聯網的結合，為使用者提供了極大的便利，無論是培訓機構還是在課堂授課都可以利用該系統的題庫進行練習、考試及完成作業。登錄系統后學生通過課堂考核、練習等可以考察其掌握知識的能力與水平，作業可以通過互聯網上傳，在練習與考核完成后自動進行試卷測評與試卷分析，幫助使用者達到自學的目的。近年來，隨著我國信息化建設的深入發展和信息化水平的不斷提高，如何提高網絡資源的利用率，成了當前信息化建設中迫切需要解決的課題。該文論述了智能化系統如何對數據庫進行更新以及利用推理機進行測評的推理算法。

關鍵詞：信息輔助系統；互聯網；智能數據庫

中圖分類號：TP39 文獻標志碼：A

0 引言

計算機課程在教學上缺少先進的教學管理，隨著人工智能的發展，互聯網在教學應用上對學生學習能力的培養有了進一步的提高。“互聯網+”人工智能是人類從互聯網轉向人工智能的一個標志性事件。尤其在信息技術處理中利用人工智能技術可以提高工作和學習效率。如果互聯網和人工智能疊加起來，在培養人才方面將會有新發展。

1 研究的重點

智能化實驗教學輔助系統是人工智能的應用，尤其是實驗教學的智能化及管理系統，該系統不僅可以解決實驗教學中所受到的限制，還可以從知識內容的難易程度、訓練時間以及測試中出現的錯誤等方面進行分析，相當于一個助教老師在幫助學生解決問題。基于此，我們確定以下幾方面作為研究的重點。

（1）利用該系統培養學生學習的興趣。

（2）利用系統進行劃分“作業、考試、練習”等不同選擇項，培養學生獨立學習的能力。

（3）在練習過程中強化思維訓練體系。

2 研究目的

人工智能在決策支持技術的支持下結合互聯網，開發基于人工智能的計算機信息系統，無論在培養技能型人才方面還是提高操作者的動手能力方面，這種模式的學習都能使學生獲得自適應學習的方法，真正做到學以致用，提高學習效率，從而使學生學得更快，為學生營造一個適合個體特征的學習環境。

與此同時，有些智能化軟件針對性不強的問題也得到了解決，這個軟件的開發在提高計算機信息系統“智能化”水平方面達到了一定的標準，并根據學生的現有的知識水平分為初級、中級和高級，提供合適的學習方法和訓練策略，幫助學生學習，緩解教師個性化輔導的壓力。輔助教師完成各個教學環節，計算機輔助教學有利于發揮主體作用，它所提供的圖像、聲音、動畫等信息有利于學生學習知識、鞏固知識，達到提高教學的目的。

3 研究難點

智能化信息系統研究的關鍵是利用了人工智能的專家系統和決策支持，其中人工智能“知識庫”是整個系統知識點應用中心，因為構建知識圖以及生成圖結點間的關系是知識提取的主要任務，選取簡單、有效、擴展性良好的方法是該系統開發的重點；在知識圖的結點和邊上添加邊的權值在系統開發時能夠做到簡單明了。

除此之外，設計推理機也是本課題的難點之一，解決問題的關鍵是找到一個切實有效的推理算法，本系統采用加權不確定性推理，所有證據用加權因子表示結論的高度可信性，通過修改證據的可靠性可以提高不確定性推理的準確度。

解決方案：

專家系統智能體現在知識推理，也是區別于其他軟件的標志。推理分正向和反向推理，在這里我們采用正向推理，即由已知條件推出結論。實現推理機的設計需要構建一種算法，然后采用某一編程開發工具和語言來進行編程。

基于加權的不確定性推理算法，在加權的不確定性推理中，規則用下述形式表示：

以上是對推理機的設計，將它應用在試卷分析中，把學生練習的結果與答案進行匹配（如圖1所示），匹配過程就是通過程序來實現，通過反復地匹配最后得出結論，即練習的結果是否正確，其中的解釋模塊以及結果處理都依賴于它的執行結果。本系統采用正向推理，首先列出符合條例的事實進行匹配處理，如果沒有選擇初始條件或事實不足，就不能得出結論，系統會提示用戶提供其他相關信息，重新選擇或修改條件，給出解釋。

4 系統總體設計

智能化實驗教學輔助系統總體設計結構模塊如圖2所示。系統功能分析如下。

（1）題庫管理：一個輔助教學的智能信息系統最主要的是題庫建設，一個足夠大的題庫能幫助我們實現對多門學科試題的錄入、管理和組卷；而智能則主要體現在系統可根據用戶選擇的相關信息，自動組成若干套同等難度、相同題量的平行試卷。由于采用了互聯網技術，B/S結構具有系統維護方便、可實現跨平臺操作、具有良好的開放性和可擴充性等優點，象將本專業的《計算機基礎》課程、《數據庫Access》課程、《計算機網絡》課程等錄入系統等功能。

（2）方案管理：使用本系統進行課堂考試、練習及完成作業時，需要對這部分內容定義一個名字，稱為“方案”，系統自動或手動創建試卷，然后對試卷進行增、刪、改、查，同時將試卷導入或導出。

（3）學生管理：對系統錄入的學生信息以班級為單位插入、刪除、修改和查詢。

（4）任務管理：以班級為單位將一節課的作業下發至學生手中進行考試，下課后將作業上傳，考試成績可以導出，同時學生可以查看成績或者通過互聯網下載資料和素材。

（5）監控管理：對學生完成考試或作業的情況進行監控，如控制完成的時間。

人工智能的推理機只能對主觀題進行判斷，如診斷學生錯誤、分析原因并采取糾正措施，對于客觀題可以通過人工的方式進行測評；總之，智能系統是充分利用了現有的教學資源，讓學生在學習中更加靈活地掌握知識，提高操作能力；在不同的情況下，可以合理地進行操作，比較人性化。

增加教學輔助系統的功能：試卷分析如圖3所示。

說明：

“ 【Windows】第13題 ”是抽取試卷中的第13道題。

“題號：316” 是題庫中第316題。

“標準答案考察名稱_＼test_文件夾_+D-A+H-R-S”：測試內容是test文件夾中文件名是DAHRS的屬性。

該點最終得到點數：1，“1”表示這題測試結果是正確的，反之“0”是錯誤的。

5 知識庫更新

知識庫更新的目的是向知識庫中補充新知識，使其正確地反映當前領域的知識。更新知識庫是為了加快信息的流動，促進知識的共享和交流，保持知識內容的先進性，同時讓學生掌握更多解決問題的方法。更新知識庫選擇需要更新的科目，將添加的題干放入窗口。具體更新如下。

（1）將需要更新題庫內容保存為.wtd文件，然后通過題庫管理工具進行更新（如圖4所示）。

（2）打開已經存在的文件.wtd文件，將題干添加到系統中（如圖5所示），如果有素材和結果文檔，可以將其添加到“考試素材”和“結果文檔”中，同樣可以相繼添加一些圖片等內容（如圖6所示）。

（3）考點設置：將需要的內容添加完畢后，進行考點設置，以Excel為例，設置工作表、單元格等，即對最基本的單元進行設置（如圖7所示）。設置結果如圖8所示。

6 結語

“互聯網+”智能化系統是局域網和互聯網相結合的一個新事物，它不但解決了本地性工作，同時還利用互聯網解決異地操作，可以將結果共享。

參考文獻

[1]羊牧.基于人工智能的專家系統輔助教學系統的設計與實現[J].計算機應用教學研究，2010（14）：145-147.